專利名稱：磁懸浮光電掃描式流量測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流量儀表，特別是磁懸浮光電掃描式流量測量方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的浮子流量表是由一根自下向上擴大的垂直錐形管和一個沿著錐管軸上下 移動的浮子組所組成。被測流體從下向上經(jīng)過錐管和浮子形成的環(huán)隙時，浮子上下端產(chǎn)生 差壓形成浮子上升的力，當浮子所受上升力大于浸在流體中浮子重量時，浮子便上升，環(huán)隙 面積隨之增大，環(huán)隙處流體流速立即下降，浮子上下端差壓降低，作用于浮子的上升力亦隨 著減少，直到上升力等于浸在流體中浮子重量時，浮子便穩(wěn)定在某一高度。浮子在錐管中高 度和通過的流量有對應(yīng)關(guān)系。在這種儀表中流量數(shù)值多數(shù)為表針式結(jié)構(gòu)，而采用數(shù)字式則 通過浮子內(nèi)的磁性位置通過磁讀頭進行讀取，通過電路處理進行顯示，由于磁性位置通過 磁讀頭轉(zhuǎn)換精度有限，影響了浮子流量表的精度，最高設(shè)計在1級表的精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種精度高的磁懸浮光電掃描式流量測量方法。 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，磁懸浮光電掃描式流量測量方法，它至少包括殼
體、殼體內(nèi)的錐形管和浮子，其特征是殼體包括內(nèi)外殼體，內(nèi)外殼體密封腔之間有磁懸浮
光電掃描電路；錐形管在內(nèi)殼體內(nèi)，錐形管內(nèi)有磁浮子，內(nèi)殼體外臂有流量標記，錐形管內(nèi)
的磁浮子上下移動，內(nèi)外殼體之間的磁懸浮光電掃描電路讀取內(nèi)殼體外臂的流量標記，磁
懸浮光電掃描電路通過處理單元將讀取的流量標記轉(zhuǎn)換成流量信號進行輸出。 所述的內(nèi)殼體外臂的流量標記是線性標記。 所述的內(nèi)殼體外臂的流量標記是非線性標記。 所述的內(nèi)殼體外臂的流量標記是格雷碼。 所述的磁懸浮光電掃描電路包括光電讀取電路、電池和處理器，處理器將讀取和 處理的流量值通過光電輸出電路發(fā)送到二次儀表。 所述的處理器電連接有射頻電路，處理器將讀取和處理的流量信息通過射頻電路 發(fā)送到二次儀表。 所述的處理器電連接有發(fā)光二極管，處理器將讀取和處理的流量信息通過發(fā)光二 極管發(fā)送到光纖耦合器的輸入端，再由光纖傳送到二次儀表。 本發(fā)明的優(yōu)點是由于內(nèi)殼體外臂有流量標記，錐形管是磁浮子，內(nèi)外殼體之間 是磁懸浮光電掃描電路，流量變化時，磁浮子在錐形管上下移動，讀取內(nèi)殼體外臂的流量標 記，磁懸浮光電掃描電路通過處理單元將讀取的流量標記轉(zhuǎn)換成流量信號進行輸出。而流 量標記采用格雷碼，流量標記可以是線性標記或非線性標記。最后由磁懸浮光電掃描電路 讀取進行二次處理，不僅能保證流量的精度，而且簡化了流量表的加工工藝。


下面結(jié)合實施例附圖對本發(fā)明作進一步說明
圖1是本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是磁懸浮光電掃描電路帶有射頻電路的電路原理圖；
圖3是磁懸浮光電掃描電路帶光纖耦合器的電路原理圖。 圖中1、內(nèi)殼體；2、磁環(huán)；3、外殼體；4、定位桿；5、流體流出通道；6、磁懸浮光電掃 描電路；7、錐形管；8、內(nèi)外殼體密封腔；9、磁浮子；10、定位架；11、發(fā)光管；12、光纖耦合器； 13、光纖；14、射頻發(fā)射電路；15、格雷編碼流量標記；16、光電讀取電路；17、電池；18、處理器； 19、背景光發(fā)光二極管；20、光電接收管；21、外定時電路；22、二次儀表；23、射頻接收電路。
具體實施例方式
如圖1所示，磁懸浮光電掃描式流量測量方法，流量儀的殼體包括內(nèi)殼體1和外殼 體3，內(nèi)外殼體密封腔8之間有磁懸浮光電掃描電路6 ;磁懸浮光電掃描電路6固定在環(huán)形 殼體內(nèi)，環(huán)形殼體上端或下端固定磁環(huán)2，內(nèi)殼體1外臂有格雷編碼流量標記15，格雷編碼 流量標記15可以是線性標記流量，也可以是非線性標記流量。在內(nèi)殼體l內(nèi)固定錐形管7， 錐形管7內(nèi)有磁浮子9，流量通過時，磁浮子9在錐形管7內(nèi)或上或下移動，磁浮子9與錐形 管7之間形成間隙，間隙的大小與流量有關(guān)，流體通過流體流出通道5流出，間隙大小與格 雷編碼流量標記15相對應(yīng)(或線性或非線性對應(yīng))。通過內(nèi)外殼體之間的磁懸浮光電掃 描電路6讀取內(nèi)殼體外臂的格雷編碼流量標記15，磁懸浮光電掃描電路6通過處理單元將 讀取的流量標記轉(zhuǎn)換成流量信號進行輸出。為了使磁浮子9一直處在錐形管7內(nèi)均衡的位 置，磁浮子9帶有上下定位桿4，定位桿4定位在定位架10的滑道內(nèi)，定位架10不會影響流 體流動。磁懸浮光電掃描電路6懸浮底部有與磁浮子9配套的磁環(huán)，磁浮子9上下移動時， 磁懸浮光電掃描電路6掃描內(nèi)殼體外臂的格雷編碼流量標記15。
實施例1 圖2是一個通過光纖13向二次表輸出流量信息的磁懸浮光電掃描電路6電 路原理圖，磁懸浮光電掃描電路6包括光電讀取電路16、電池17和處理器18(單片機 EM78P458)，單片機EM78P4581/0 口電連接有光電讀取電路16，光電讀取電路16由背景光 發(fā)光二極管19和光電接收管20組成，背景光發(fā)光二極管19在讀取格雷編碼流量標記15 時工作發(fā)光，向內(nèi)殼體1和外殼體3之間的腔體提供光強，光電接收管20與格雷編碼流量 標記15每一個碼一一對應(yīng)，背景光發(fā)光二極管19發(fā)光(工作100US以下時間)時，單片機 EM78P458通過對應(yīng)的I/O 口讀取每一個光電接收管20的光強信息，為高電平時讀值為1， 為低電平時讀值為0(也可以相反)。最后將讀取的流量信息通過紅外發(fā)光管11發(fā)送到外 殼體3上的光纖耦合器12，再由光纖13發(fā)送到二次儀表22。
實施例2 圖3是一個通過射頻發(fā)射電路向二次表輸出流量信息的磁懸浮光電掃描電路6 電路原理圖，磁懸浮光電掃描電路6包括光電讀取電路16、電池17和處理器18(單片機 EM78P458)，單片機EM78P4581/0 口電連接有光電讀取電路16，光電讀取電路16由背景光 發(fā)光二極管19和光電接收管20組成，背景光發(fā)光二極管19在讀取格雷編碼流量標記15 時工作發(fā)光，向內(nèi)殼體1和外殼體3之間的腔體提供光強，光電接收管20與格雷編碼流量
4標記15每一個碼一一對應(yīng)，背景光發(fā)光二極管19發(fā)光(工作100US以下時間)時，單片機 EM78P458通過對應(yīng)的I/O 口讀取每一個光電接收管20的光強信息，為高電平時讀值為1， 為低電平時讀值為0(也可以相反)。最后將讀取的流量信息通過射頻發(fā)射電路14發(fā)送到 射頻接收電路23，由射頻接收電路23通過接口與二次儀表22電連接，通過二次儀表22顯
示流量。 由于單片機EM78P458不能在連續(xù)的工作狀態(tài)下工作，這樣功耗大，由電池17提 供的電流會在很短的時間下消耗完，因此，單片機EM78P458是以周期性的工作方式進行， 每O. 1S-1S工作一次，每次工作時間200US。這樣可保持長時間的工作，如電池17采用 3. 6V/2A，流量計可連續(xù)工作3年以上。保證單片機EM78P458定時工作由電連接的外定時 電路21提供0. 1S-1S的定時時間。
權(quán)利要求
磁懸浮光電掃描式流量測量方法，它至少包括殼體、殼體內(nèi)的錐形管和浮子，其特征是殼體包括內(nèi)外殼體，內(nèi)外殼體密封腔(8)之間有磁懸浮光電掃描電路(6)；錐形管(7)在內(nèi)殼體(1)內(nèi)，錐形管(7)內(nèi)有磁浮子(9)，內(nèi)殼體(1)外臂有流量標記，錐形管(7)內(nèi)的磁浮子(9)上下移動，內(nèi)外殼體之間的磁懸浮光電掃描電路(6)讀取內(nèi)殼體(1)外臂的流量標記，磁懸浮光電掃描電路(6)通過處理單元將讀取的流量標記轉(zhuǎn)換成流量信號進行輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮光電掃描式流量測量方法，其特征是所述的內(nèi)殼體(1)外臂的流量標記是線性標記。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮光電掃描式流量測量方法，其特征是所述的內(nèi)殼體(1)外臂的流量標記是非線性標記。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮光電掃描式流量測量方法，其特征是所述的內(nèi)殼體(1)外臂的流量標記是格雷碼。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮光電掃描式流量測量方法，其特征是所述的磁懸浮光電掃描電路(6)包括光電讀取電路(16)、電池(17)和處理器(18)，處理器(18)將讀取和處理的流量值通過光電輸出電路發(fā)送到二次儀表(22)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁懸浮光電掃描式流量測量方法，其特征是所述的處理器(18)電連接有射頻電路，處理器將讀取和處理的流量信息通過射頻電路發(fā)送到二次儀表(22)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁懸浮光電掃描式流量測量方法，其特征是所述的處理器(18)電連接有發(fā)光二極管，處理器將讀取和處理的流量信息通過發(fā)光二極管發(fā)送到光纖耦合器(12)的輸入端，再由光纖傳送到二次儀表(22)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種流量儀表，特別是磁懸浮光電掃描式流量測量方法，它至少包括殼體、殼體內(nèi)的錐形管和浮子，其特征是殼體包括內(nèi)外殼體，內(nèi)外殼體密封腔之間有磁懸浮光電掃描電路；錐形管在內(nèi)殼體內(nèi)，錐形管內(nèi)有磁浮子，內(nèi)殼體外臂有流量標記，錐形管內(nèi)的磁浮子上下移動，內(nèi)外殼體之間的磁懸浮光電掃描電路讀取內(nèi)殼體外臂的流量標記，磁懸浮光電掃描電路通過處理單元將讀取的流量標記轉(zhuǎn)換成流量信號進行輸出。它不僅能保證流量的精度，而且簡化了流量表的加工工藝。
文檔編號G01F1/22GK101793535SQ20091031182
公開日2010年8月4日 申請日期2009年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月20日
發(fā)明者劉珉愷 申請人:西安信唯信息科技有限公司